Arquitecturas cliente/servidor

Conceptos básicos

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Conceptos básicos

1. Definición de puerto

2. Sockets

3. Conceptos cliente/servidor

4. Definición de Stream

5. Concurrencia, multiprogramación y multitarea

6. Servidores iterativos y concurrentes

7. Estándares

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Introducción

Pila de protocolos en Internet • aplicación: compuesto por las aplicaciones

de red – FTP, SMTP, STTP

• transporte: transferencia de datos host-host – TCP, UDP

• red: ruteo de datagramas desde fuente a destino – IP, protocolos de ruteo

• enlace: transferencia de datos entre elementos vecinos en la red – P2P, Ethernet

• físico: transporte de bits p.e. “RJ-45”

Aplicación

Transporte

Red

Enlace

Físico

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¿QUÉ ES UN PUERTO?

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Puerto

• Un puerto en la capa de transporte esta representado por un número de 16 bits, que es utilizado para identificar los puntos finales de la conexión, en las cabeceras UDP o TCP.

• Los números de puerto oscilan entre 0 y 65,535.

• La pila de protocolos de red añade los puertos como una

abstracción para la red. • Son canales que utiliza el subsistema de red para

redireccionar la información al programa apropiado.

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Clasificación de puertos

• Puertos bien conocidos [0, 1023] – Se utilizan para servicios de red bien conocidos (FTP, HTTP, Telnet,

DNS, …)

• Puertos registrados – Oscilan entre 1024 a 49151 y pueden ser usados de manera temporal

por los clientes, pero también pueden representar servicios registrados por un tercero.

• Puertos dinámicos o privados – Oscilan entre 49152 y 65535, pueden también ser usados por el

cliente, pero se utilizan menos frecuentemente.

* Controlados por la IANA (Internet Assigned Numbers Authority) http://www.iana.org/assignments/service-names-

port-numbers/service-names-port-numbers.txt

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Socket

• Un número de puerto y una dirección de red. • Un par de sockets, uno en cada host, forma una

conexión única.

• Es un punto final de un enlace de comunicación de dos vías entre dos programas que se ejecutan a través de la red.

• El cliente y el servidor deben ponerse de acuerdo sobre

el protocolo que utilizarán.

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Recordando… Un proceso…

… Es un programa en ejecución en una computadora.

Dentro de la misma computadora dos procesos se comunican generalmente usando comunicación entre procesos (definida por OS).

Procesos en diferentes hosts se comunican vía intercambio de mensajes.

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Socket • Los procesos envían/reciben mensajes a/desde sus socket

– Proceso transmisor transmite mensajes por el puerto – Proceso transmisor confía en la infraestructura de transporte al otro

lado del puerto la cual lleva los mensajes al socket en el proceso receptor

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aplicación

transporte

red

enlace

física

P1 aplicación

transporte

red

enlace

física

aplicación

transporte

red

enlace

física

P2 P3 P4 P1

host 1 host 2 host 3

= proceso = socket

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Clasificación de Sockets

• Orientado a Conexión

– Establece un camino virtual entre servidor y cliente, fiable, sin pérdidas de información ni duplicados, la información llega en el mismo orden que se envía.

– El cliente abre una sesión en el servidor y este guarda un estado del cliente.

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• No orientado a conexión

– Envío de datagramas de tamaño fijo. No es fiable,

puede haber pérdidas de información y duplicados, y la información puede llegar en distinto orden del que se envía.

– No se guarda ningún estado del cliente en el

servidor, por ello, es más tolerante a fallos del sistema.

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Concepto Cliente / Servidor

• La comunicación de dos hosts se realiza generalmente mediante la filosofía Cliente/Servidor.

• El usuario cliente obtiene servicios de la máquina remota

proveedora de un servicio (servidor).

• El servidor proporciona un puerto de comunicación por el cuál se deben de conectar todos los clientes que deseen obtener dicho servicio.

• Se establece un socket en la máquina local (cliente) y otro en la máquina remota (servidor) , y se comunican entre sí por el puerto proporcionado, así se establece la vía de comunicación entre dos hosts interconectados por una red.

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Proceso Cliente

1. Abre el canal de comunicaciones para conectarse a la dirección de red atendida por el servidor

2. Enviar al servidor un mensaje de petición de servicio y esperar hasta recibir respuesta

3. Cerrar el canal de comunicación y terminar la ejecución del proceso.

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Proceso Servidor

1. Abre el canal de comunicación e informa a la red de la dirección a la que responderá como de la disposición para aceptar peticiones de servicio.

2. Espera a que el Cliente realice una petición de servicio en la dirección que el tiene declarada.

3. Cuando recibe una petición de servicio, atiende al Cliente.

4. La conexión es cerrada.

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Proceso Cliente: proceso que inicia la comunicación

Proceso servidor: proceso que espera por ser contactado

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Sockets en UNIX

API para sockets • Fue introducida en BSD4.1 UNIX, 1981

• El socket es explícitamente creado, usado, y liberado por las aplicaciones

• Sigue el modelo cliente/servidor

• También conocida como API de Berkeley, definida en lenguaje C

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Secuencia de llamadas para una

comunicación cliente/servidor

Orientada a Conexión

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Secuencia de llamadas para una

comunicación cliente/servidor No orientada a

Conexión

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Otras API’s

• Sockets en DOS

– Una de ellas es TCP/IP for DOS Toolkit : • http://www.drdos.com/dosdoc/Tcpip/dos_api/

• Sockets en MAC

– Este módulo proporciona una interfaz con el gestor TCP/IP de Macintosh, MacTCP. Hay un módulo de acompañamiento, que proporciona una interfaz con el servidor de nombres (permitiendo la traducción nombres de nodo a direcciones IP) • http://pyspanishdoc.sourceforge.net/mac/module-mactcp.html

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